Министерствосельского хозяйства и продовольствия
РеспубликиБеларусь
БелорусскийАграрный Технический Университет
Кафедра ЭОСХПРасчетно-пояснительная записка кКУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
по дисциплине«Проектирование систем энергоснабжения»
на тему «Силовоеоборудование здания для доращивания молодняка КРС на 720 голов»
Выполнил: Студент 5 курса АЭФ 99агруппы
Галах Д. В.Руководитель: Шаукат И. Н
Минск – 2009
Аннотация
Курсовая работа представлена расчетно-пояснительнойзапиской на 30 страницах машинописного текста, содержащей 5 таблиц играфической частью, включающей 2 листа формата А2 и 1 лист формата А3.
В работе представлены:
-характеристика объектаэлектрификации и описание технологического объекта;
-принципиальные схемыраспределительной и питающей сетей технологические и кинематические схемы.
В процессе выполнения курсового проекта были произведеныследующие расчеты:
-подсчет электрическихнагрузок и определение расчетной мощности на вводе. Расчет коэффициентамощности и полной мощности;
-расчет сечений проводови кабелей. Выбор типов электропроводок;
-разработка схемыпринципиальной электрической управления;
-составление сметы попроекту силового оборудования.
Записка также содержит описание работыпринципиальной электрической схемы силовых цепей и выбор коммутационной изащитной аппаратуры. В процессе выполнения курсового проекта была разработанасхема управления и сигнализации.
Курсовой проект оформленв соответствии с СТБ БАТУ 1999г, был оформлен в текстовом редакторе MS Word XP.
Содержание
1. Характеристика проектируемого объекта и описаниетехнологического процесса
2. Выполнение схем принципиальных распределительной и питающей сетей. Выбор ВРУи распредпунктов
3. Описание принятых систем заземления электроустановок
4. Подсчет электрических нагрузок и определение расчетноймощности на вводе. Расчет коэффициента мощности и полной мощности
5. Расчет сечений проводов и кабелей
6. Выбор типов электропроводок. Обоснование конструктивногоисполнения электропроводок здания
7. Разработка схемы принципиальной электрической управления
7.1 Анализ технологическогопроцесса
7.2 Разработка схемы и выборэлементов схемы
7.3 Описание работы принципиальной схемы управления
8. Выполнение спецификации
9. Выполнение сметы по проектусилового оборудования (по укрупненным показателям)
10. Мероприятия по экономии электроэнергии
11. Технико-экономические показатели проекта
Литература
1. Характеристикапроектируемого объекта и описание технологического процесса
По заданию напроектирование объектом электрификации является здание для доращивания молодняка КРС на 720 голов. Поправилам устройства и эксплуатации электрооборудования данный объект являетсяобъектом II категории по надежностиэнергоснабжения. Основные объекты электрификации – кормораздатчик, скребковыйтранспортер, скреперные установки. Система отопления и вентиляции в зданиипредставлена вентиляторами вытяжной и приточной системы вентиляции,отопительными агрегатами, электронагревательными устройствами. Освещениепредусмотрено осветительными щитками с указанной номинальной мощностью.Технологический процесс.
В здании одновременноразмещается 720 голов молодняка в 4-х условно-разделенных секциях, по 180 головкаждая.
Молодняк в зданиепоступает из зданий телятников.
Содержание безпривязное,безвыгульное, на щелевых полах в групповых клетках по 18 голов в каждой приплощади на одну голову 1.8 /> ифронте кормления 0.46 />.
Продолжительность периодадоращивания – 160 дней. По окончании доращивания молодняк переводят вспециальную возрастную группу в другое здание, а секцию в течении пяти днейочищают, дезинфицируют, и загоняют снова.
Продолжительность одногоцикла использования секции – 165 дней. За год производится доращивание 2.22партии или 1554 головы в год по зданию.
За период доращиванияпринята браковка и выбытие слабых и плохо развивающихся животных в размере 2%от поступившего поголовья.
Приготовление кормосмесиосуществляется в кормоприготовительном цехе фермы. Затем смесь доставляется кзданию и раздается в кормушки мобильным тракторным универсальнымкормораздатчиком КТУ-10.
Поение предусмотрено изиндивидуальных автопоилок ПА-1А, установленных из расчета две поилки на однуклетку.
Уборка навоза осуществляетсядвумя скреперными установками УС-250. Навоз продавливается через решетчатый полв подпольные каналы, перемещается в поперечные каналы со скребковымтранспортером ТСМ-205. Продолжительность работы скреперных установок УС-250составляет 4 раза в сутки по 15 минут (работает только две скреперные установкиодного здания на поперечный транспортер). Транспортер ТСМ-205 навоз перемещаетв помещение станции перекачки к приемной воронке установки УТМ-10, с помощьюкоторой навоз под давлением подается на бетонную площадку, с которойпериодически вывозится.
2. Выполнение схемпринципиальных распределительной и питающей сетей. Выбор ВРУ и распредпунктов
Согласно правилустройства электроустановок данный объект относится к электроприемникам IIкатегории надежности электроснабжения, поэтому необходимо предусмотреть одиннезависимый источник питания.
Выбираем смешанную схемураспределения электроэнергии, как наиболее полно удовлетворяющую требованиямнадежности, простоты и дешевизны.
Исходя из того, чтоэлектроприемники различных технологических линий находятся в разных частяхздания и удалены друг от друга на достаточное расстояние, принимаем отдельныеконструкции вводного устройства и распределительных пунктов. Выбираем вводноеустройство и распределительные пункты с автоматическими выключателями ирубильниками. По способу установки — напольные.
На рисунке 2.1 приведенасмешанная схема распределения электроэнергии в здании.
В качестве аппаратурыуправления в электрических сетях напряжением до 1000В используются рубильники,автоматические выключатели, пакетные выключатели, магнитные пускатели.
Аппараты управлениявыбираются по роду тока, величине напряжения, мощности или токуэлектроприемника, способу управления (ручное или дистанционное), исполнению.
В схеме распределенияэлектроэнергии для защиты электроприемников от токов короткого замыкания иперегрузок используются автоматические выключатели с комбинированнымирасцепителями.
Выбор автоматическоговыключателя производится по номинальному напряжению, номинальному току автоматаи номинальному току расцепителя.
Номинальное напряжениедолжно соответствовать напряжению сети:
/>(2.1)
Номинальный ток автоматадолжен соответствовать длительному току защищаемого электроприемника или линии:
/>(2.2)
Номинальный токрасцепителя автомата должен соответствовать длительному току защищаемогоэлектроприемника или линии:
/>(2.3)
Далее требуется проверитьвыбранные расцепители автоматов на правильность срабатывания. Ток срабатыванияотсечки комбинированного расцепителя проверяется по максимальнократковременному току линии:
/>(2.4)
Для примера подберемавтоматический выключатель для защиты щитка осветительного ЩО.
Рассчитываем ток впитающей линии:
/>
В данном случае нагрузка– освещение (лампы накаливания), поэтому максимальный ток равен длительному: />
Для зашитыраспределительного шкафа 1ШР выбираем автоматический выключатель серии АЕ2026 сноминальными данными: U н.авт. = 380В; Iн.авт. = 16А; Iн.расц. = 12,5А;
Аналогичным образомподберем остальную аппаратуру управления и защиты. Все сведения о выбранныхаппаратах сведем в спецификацию.
/>
Рисунок 2.1.Схемараспределения электроэнергии.
3. Описание принятыхсистем заземления электроустановок
В соответствии с ГОСТ12.1.030-81 для защиты от поражения током при повреждении изоляции долженприменяться по крайней мере один из следующих технических способов обеспеченияэлектробезопасности: заземление, зануление, защитное отключение, малоенапряжение, защитное разделение цепей, двойная изоляция, выравниваниепотенциалов. Благодаря универсальности и сравнительной простоте выполнениянаибольшее распространение имеют защитное заземление и зануление. Защитноезаземление применяют в электроустановках напряжением выше 1000 В с любымрежимом нейтрали и в установках до 1000 В с изолированной от земли нейтральнойточкой.
Заземляющее устройствосостоит из искусственных и естественных заземлителей и проводников, связывающихс ними оборудование. К оборудованию заземляющие проводники присоединяют сваркойили болтами, а к металлоконструкциям и заземлителю (под землей) – сваркойвнахлестку по длине, равной двойной ширине для полос или шести диаметрам длякруглых стержней.
4. Подсчетэлектрических нагрузок и определение расчетной мощности на вводе. Расчеткоэффициента мощности и полной мощности
Расчет нагрузок на вводев предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции и подобных имобъектов, которым относится здание для доращивания молодняка КРС,осуществляется методом упорядоченных диаграмм.
Сущность методазаключается в определении числа эффективных электрических приемников.
Эффективное числоэлектроприемников, nэ – такое число однородных по режимуработы электроприемников одинаковой мощности, которое обуславливает те жезначения расчетной нагрузки, что и группа различных по мощностиэлектроприемников.
Величину nэ находят следующим образом:
/>(2.5)
где Pн – номинальная мощностьэлектроприемника, кВт;
n – число электроприемников, шт.
Последовательность расчета:
1. Приемникигруппируем по характерным категориям, согласно их расположению ираспределительному пункту, к которому они относятся.
2. В таблицу,установленной формы заносим номинальные данные всех электроприемников(номинальная мощность, коэффициент мощности, коэффициент использования).
3. По формуле (2.5)рассчитываем nэ.
4. По следующимформулам определяем активную, Pр, реактивную Qp и полную Sp расчетные мощности:
/>(2.6)
/>(2.7)
/>(2.8)
5. По следующейформуле определяем расчетный ток Ip:
/>(2.9)
После составления таблицырасчета электрических нагрузок требуется определить мощность на вводе в здание,для этого воспользуемся методом коэффициента одновременности.
Сущность методазаключается в использовании зависимости Рр от числа потребителей, их мощности ивариации суммарной нагрузки от времени включения отдельных потребителей:
/>(2.10)
гдеPм – максимальная нагрузка определенныхгрупп потребителей, кВт;
Kо – коэффициент одновременности,определяется по справочным данным [2].
Затем требуетсяопределить общий коэффициент мощности электрооборудования в здании. Для этоговоспользуемся формулой средневзвешенного коэффициента мощности:
/>(2.11)
гдеcosjср.вз. – средневзвешенный коэффициентмощности;
Pi – мощность i-го электроприемника, кВт;
cosji –коэффициент мощности i-го электроприемника;
В итоге получаем:
- Расчетнаямощность на вводе:
/>
- Общий коэффициентмощности :
/>
- Полная мощность:
/>